head kerugian di dalam pipa dan head kerugian pada kelengkapan perpipaan seperti sambungan, katup, percabangan, difuser, dan
sebagainya. Namun karena head kerugian pada kelengkapan pipa kecil maka kerugian ini dapat diabaikan.
Tabel 3. Aplikasi penggunaan turbin berdasarkan head
Jenis Turbin Variasi
Head m
Kaplan dan Propeller 2 H 20
Francis 10 H 350
Pelton 50 H 1000
Crossflow 6 H 100
Turgo 50 H 250
Dietzel, 1983
Kapasitas Aliran Debit Debit aliran adalah volume air yang mengalir dalam satuan waktu
tertentu. Debit air adalah tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur pemukaan air. Pengukurannya dilakukan tiap hari,
atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran adalah laju aliran air dalam bentuk volume air yang melewati suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik
m
3
s. Prinsip pelaksanaan pengukuran debit adalah mengukur luas penampang basah, kecepatan aliran dan tinggi muka air tersebut.
Debit dapat dihitung dengan Persamaan: Q = A.V ................................................................................... 3
dimana : Q = Debit m
3
s A = Luas bagian penampang basah m
2
V =Kecepatan aliran rata-rata ms
3. Besar Nilai Efisiensi Turbin
a. 0,8 – 0,85 untuk turbin pelton
b. 0,8 – 0,9 untuk turbin francis
c. 0,7 – 0,8 untuk turbin Cross-flow
d. 0,8 – 0,9 untuk turbin propellerkaplan
Kurva di bawah ini akan lebih menjelaskan tentang perbandingan efisiensi dari beberapa turbin konvensional. Pada Gambar 5. dapat kita
lihat grafik efisiensi beberapa turbin.
Gambar 5. Grafik efisiensi beberapa turbin dengan pengurangan debit sebagai variabel Sumber : Haimerl, 1960.
Dari kurva tersebut ditunjukan hubungan antara efisiensi dengan pengurangan debit akibat pengaturan pembukaan katup yang di
nyatakan dalam perbandingan debit terhadap debit maksimumnya.
2.11. Hidrometri
Hidrometri secara umum dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari cara-cara pengukuran air. Berdasarkan pengertian tersebut berarti hidrometri
mencakup kegiatan pengukuran air permukaan dan air bawah permukaan. Stasiun hidrometri merupakan tempat di sungai yang dijadikan tempat
pengukuran debit sungai, maupun unsur-unsur aliran lainnya. Dalam satu sistem DAS stasiun hidrometri ini dijadikan titik kontrol control point
yang membatasi sistem DAS. Pada dasarnya stasiun hidrometri ini dapat ditempatkan
di sembarang
tempat sepanjang
sungai dengan
mempertimbangkan kebutuhan data aliran baik sekarang maupun di masa yang akan datang sesuai dengan rencana pengembangan daerah. Dalam
penempatan atau pemilihan stasiun hidrometri terdapat dua pertimbangan yang perlu diperhaatikan, yaitu:
1. Jaringan hidrologi di seluruh DAS,
2. Kondisi lokasi yang harus memenuhi syarat tertentu.
Menurut Boyer 1964 dalam pemilihan lokasi stasiun hidrometri perlu diperhatikan beberapa syarat yaitu :
1. Stasiun hidrometri harus dapat dicapai accessible dengan mudah
setiap saat, dan dalam segala macam kondisi baik musim hujan maupun musim kemarau.
2. Di bagian sungai yang lurus dan aliran yang sejajar dengan jangkau
tinggi permukaan yang dapat dijangkau oleh alat yang tersedia. Dianjurkan agar bagian yang lurus paling tidak tiga kali lebar sungai.
3. Di bagian sungai dengan penampang stabil, dengan pengertian bahwa
hubungan antara tinggi muka air dan debit tidak berubah, atau perubahan yang mungkin terjadi kecil. Untuk sungai-sungai kecil atau
saluran, apabila tidak dijumpai penampang yang stabil dan sangat diperlukan, penampang sungaisaluran dapat diperkuat dengan
pasangan batubeton. 4.
Di bagian sungai yang peka sensitive. 5.
Tidak terjadi aliran di bantaran sungai pada saat debit besar 6.
Tidak diganggu oleh pertumbuhan tanaman air, agar tidak menganggu kerja current meter, dan tidak mengubah yang perlu diperhatikan, yaitu:
liku kalibrasi rating curve. 7.
Tidak terganggu oleh pembendungan di sebelah hilir backwater.
2.12. Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi bertujuan untuk mengetahui curah hujan rata-rata yang terjadi pada daerah tangkapan hujan yang berpengaruh pada besarnya debit
sungai sekarang. Data hujan harian selanjutnya akan diolah menjadi data curah hujan rencana yang kemudian akan diolah menjadi debit banjir
rencana. Data hujan harian didapatkan dari beberapa stasiun di sekitar lokasi rencana bendungan, di mana stasiun tersebut masuk dalam daerah
pengaliran sungai.
Adapun langkah-langkah dalam analisis hidrologi adalah sebagai berikut: a.
Menentukan Daerah Aliran Sungai DAS beserta luasnya. b.
Menentukan luas pengaruh daerah stasiun-stasiun penakar hujan sungai. c.
Menentukan curah hujan maksimum tiap tahunnya dari data curah hujan yang ada.
d. Menganalisis curah hujan rencana dengan periode ulang T tahun.
e. Menghitung debit banjir rencana berdasarkan besarnya curah hujan
rencana diatas pada periode ulang T tahun. •
Analisis Flow Duration Curve FDC Analisis FDC adalah sebuah teknik plot yang menunjukkan hubungan
antara nilai dari sebuah besaran dengan frekuensi terjadinya. Informasi penting yang diberikan oleh FDC adalah debit aliran yang melewati
lokasi tertentu dan dalam rentang waktu tertentu akan bermanfaat untuk merancang struktur PLTMH yang dibutuhkan. Sebagai contoh, struktur
dapat dirancang untuk beroperasi dengan optimal pada rentang debit tertentu, misalnya antara 20 – 80 frekuensi waktu.
Untuk kepentingan perancangan PLTMH, sangat penting untuk bisa mendapatkan data debit dari tahun ke tahun sebanyak mungkin
sehingga dapat diketahui berapa banyak air baik di musim kemarau atau penghujan yang bisa dipergunakan untuk menggerakkan turbin.
Data ini memberikan masukan paling mendasar bagi perancang untuk memilih jenis turbin yang paling efisien dan cocok dengan sumber daya
yang ada. Dengan data debit di tangan ditambah dengan data kebutuhan
energi listrik konsumen, maka perancang dapat memilih turbin dan generator yang cocok bagi sebuah PLTMH yang berdiri sendiri.
Gambar 6. Hidrograf dari data sepanjang 16 tahun Gambar 6. menunjukkan debit air sungai harian yang diukur dalam
periode enam belas tahun. Data di atas merupakan data yang ideal. Namun, faktanya lapangan menunjukkan bahwa data yang ideal jarang
ada.
Gambar 7. Flow Duration Curve Kurva Durasi Debit Air Flow Duration Curve FDC disusun dengan mengelompokkan data
debit berdasarkan besar debitnya lalu memplotkannya pada grafik terhadap 100 waktu pengukuran. Sebagai contoh, berdasarkan kurva
